JP2004274011A - 照明光源装置、照明装置、露光装置、及び露光方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光ダイオード21bをアレイ状に配置した擬似面光源を備える固体光源ユニット21を用いるので、十分な照明強度を確保しつつ、長い発光寿命と高い発光効率とを達成することができる。また、発光ダイオード21bは、照明光の波長の任意性を極めて高めることができる。さらに、給排気装置25、給排気ポート26a、26b等によって、冷却ガスが通過する冷却気体路CPを固体光源ユニット21の擬似面光源の周囲に形成するので、比較的少量の冷却ガスを所望の流速で擬似面光源の周囲に供給し通過させることができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体素子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド、その他のマイクロデバイスの製造工程において用いられる照明光源装置、照明装置、露光装置及び露光方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体素子や液晶基板等を製造するためのリソグラフィ工程において、レチクルあるいはフォトマスク等(以下単に「レチクル」という)のパターン像を投影光学系を介して感光基板上に露光する投影露光装置が使用されている。このような投影露光装置は、基本的には、光源の光でレチクルを均一に照明するための照明光学系と、レチクルに形成された回路パターンをウェハー等の基板上に結像するための投影光学系と、基板を支持しつつ適宜移動させて位置決めするためのステージ装置とからなる(例えば特許文献1等参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−154643号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような投影露光装置の光源としては、波長約360nm程度の紫外領域においては主に水銀ランプなどが用いられていた。この水銀ランプの寿命は、概ね500h〜1000h程度であることから、定期的にランプ交換が必要となり露光装置ユーザには大きな負担となっていた。また、高照度確保のために高電力が必要であり、またそれに伴う発熱対策などが必要になるなど、高いランニングコストの問題や、経時劣化などの要因に伴う破裂の危険性を有していた。
【0004】
これに対して発光ダイオードは、水銀ランプなどに比べて発光効率が高く、そのため省電力、小発熱という特長を持ち、大幅なランニングコストの低減を実現できる。また、寿命も3000h程度のものもあるため、交換にかかる負担も少なく、経時劣化などの要因に伴う破裂の危険性もない。さらに最近では、波長365nmで100mW程度の高い光出力を達成したUV−LEDなども開発されている。
【0005】
一方、発光ダイオードは、上述のようにランプ等従来の光源に比べると発熱量が格段に小さいものの、高効率での発光を維持するためには、その発熱を効果的に除去し、ある範囲内の温度に保つことが極めて重要となる。しかしながら、発光ダイオードをアレイ光源として用いる場合、従来のランプとは形状等が全く異なるため、従来の如くファン或いは圧縮空気を用いたスポット冷却をそのまま適用したのでは効率的な冷却が出来ない。また、近年の高効率で発光するタイプのLEDは、その発光光量の多さにもかかわらず、動作温度が水銀ランプ等の従来の光源に比して極めて低いことから、従来光化学反応で生成していたにも拘わらず光源の高温によって分解されていた汚染物質が、発光ダイオードのアレイ光源においては分解されることなく汚染物質になり得る。このような事情から、従来の観点とは異なった冷却環境を提供することが、高発光効率を維持する上で極めて重要となる。
【0006】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、固体光源素子アレイを好適な冷却方法と冷却環境下で動作させることで高発光効率を長期間維持可能な照明光源装置及び照明装置を提供し、また、この照明装置を用いた露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第1の発明に係る照明光源装置は、アレイ状に配置された複数の単位固体光源を有する擬似面光源と、冷却用の気体が通過する冷却気体路を前記擬似面光源の周囲に形成する気流形成手段とを備えることを特徴とする。
【0008】
上記照明光源装置では、複数の単位固体光源をアレイ状に配置した擬似面光源を用いるので、十分な照明強度を確保しつつ、長い発光寿命と高い発光効率とを達成することができる。また、固体光源は、その構造の調節によって可視から紫外域にかけて多様な波長の光を発生させることができるので、照明光の波長の任意性を極めて高めることができる。さらに、気流形成手段によって、冷却用の気体が通過する冷却気体路を前記擬似面光源の周囲に形成するので、比較的少量の冷却用の気体を所望の流速で擬似面光源の周囲に供給し通過させることができる。これにより、冷却用の気体を比較的少ない流量で無駄を抑えて使用することができるので、コストを抑えつつ効率的な冷却を達成することができ、照明光を安定して出力させることができる。
【0009】
なお、「固体光源」とは、発光ダイオード、半導体レーザ、エレクトロルミネッセンス(EL)素子等の各種固体発光素子を含む概念である。また、「擬似面光源」とは、照明光が少なくとも見かけ上一定の面状の広がりを有する領域から射出する光源を意味し、このような領域が不連続に広がっている場合を含む。
【0010】
また、第2の発明は、第1の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記冷却気体路の上流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲に前記冷却用の気体を供給する気体供給手段と、前記冷却気体路の下流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲の気体を排気する気体排出手段との少なくとも一方を有することを特徴とする。この場合、気体供給手段による気体の吹き出し、又は気体排出手段による気体の吸い込みによって所望の流量の気流を簡易に形成することができる。
【0011】
また、第3の発明は、第1の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記アレイ状に配置された複数の単位固体光源のうちの少なくとも1つに関連して設けられて、前記擬似面光源の光射出側とは反対側から前記光射出側へ向けて前記冷却気体路を形成するための気体供給手段を有することを特徴とする。この場合、気体供給手段による気体の吹き出しによって所望の流量の気流を簡易に形成することができる。なお、この気体供給手段は、各々の単位固体光源に設けられることが好ましく、この場合には、冷却効率の向上を図ることができる。
【0012】
また、第4の発明は、第1〜3の発明に係る照明光源装置において、前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備える。この場合、格納容器の存在によって汚染された外気に擬似面光源がさらされることを防止できる。また、格納容器の形状等を調節することにより、擬似面光源の周囲に形成される気流の速度を調節することができ、冷却効率をさらに高めることができる。
【0013】
また、第5の発明は、第4の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記気体供給手段と前記気体排出手段との双方を備え、前記気体供給手段が、前記格納容器の内部に前記冷却用の気体を供給し、前記気体排出手段が、前記擬似面光源の前記周囲の気体を前記格納容器の外部へ排出することを特徴とする。この場合、格納容器への吸気及び排気を確保することができ、格納容器内に安定した気流を形成することができる。
【0014】
また、第6の発明は、第2,5の発明に係る照明光源装置において、前記気体供給手段が、電動機と該電動機に駆動されるファンとを備えることを特徴とする。
【0015】
また、第7の発明は、第2,5の発明に係る照明光源装置において、前記気体供給手段が、工場設備から供給されるエアーを前記擬似面光源の前記周囲に供給することを特徴とする。この場合、工場設備を利用して簡易な冷却を達成することができる。
【0016】
また、第8の発明は、第2,5の発明に係る照明光源装置において、前記気体排出手段が、電動機と該電動機に駆動されるファンとを備えることを特徴とする。
【0017】
また、第9の発明は、第1〜8の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記擬似面光源の延在する面に沿って前記冷却気体路を形成することを特徴とする。この場合、比較的気流を形成しやすい。
【0018】
また、第10の発明は、第2,5,8の発明に係る照明光源装置において、前記気体供給手段が前記冷却用の気体を吐出する吐出部を有し、前記気体排出手段が前記擬似面光源の前記周囲の気体を吸引する吸引部を有し、前記吐出部及び前記吸引部が、前記擬似面光源からの光束の光路外であって前記擬似面光源の側方の位置に互いにほぼ対向するように配置されることを特徴とする。この場合、擬似面光源の周囲に一定方向の気流を形成することができ、冷却用の気体が滞留することを防止できる。
【0019】
また、第11の発明は、第1〜8の発明に係る照明光源装置において、前記擬似面光源の前記複数の単位固体光源が、各単位固体光源間が空隙を有するようにアレイ状に配置され、前記気流形成手段が、前記空隙を前記冷却気体路とすることを特徴とする。この場合、アレイ状に配列された単位固体光源の隙間を利用して、各単位固体光源を正面だけでなく側方から効率的に冷却することができる。
【0020】
また、第12の発明は、第11の発明に係る照明光源装置において、前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、前記擬似面光源に垂直な方向に関する前記空隙の長さをd1とし、前記各単位固体光源の頂点から前記光学窓までの距離をd2とするとき、
d1>d2
の条件を満足することを特徴とする。この場合、冷却用の気体の通路を十分に確保することができるとともに、各単位固体光源間の空隙に十分な流速で気体を流すことができる。
【0021】
また、第13の発明は、第1〜8の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記擬似面光源の延在する面を横切るように前記冷却気体路を設定することを特徴とする。この場合、擬似面光源を構成する個別の単位固体光源を並行して冷却することができ、各単位固体光源を極めて高い冷却効率で一様に冷却することができる。
【0022】
また、第14の発明は、第13の発明に係る照明光源装置において、気流形成手段が、吐出部を介して前記擬似面光源の前記周囲に前記冷却用の気体を供給する気体供給手段と、吸引部を介して前記周囲の気体を排気する気体排出手段とを備え、前記吐出部及び前記吸引部の何れか一方が、前記擬似面光源からの光の射出側であって前記擬似面光源からの光の光路外に位置決めされ、他方が、前記擬似面光源を挟んで前記光の射出側と反対側に位置決めされることを特徴とする。この場合、擬似面光源の周囲に一定方向の安定した気流を形成することができ、冷却用の気体が滞留することを防止できる。
【0023】
また、第15の発明は、第1〜14の発明に係る照明光源装置において、前記単位固体光源の総数をnとし、各単位固体光源の出力をI(W)とし、前記気体の供給量をV(l/min)とするとき、
V/(I・n)>0.05
の関係を満足することを特徴とする。この場合、複数の単位固体光源をその数量及び出力に応じて好ましい状態に冷却することができる。
【0024】
また、第16の発明は、第1〜15の発明に係る照明光源装置において、前記気体に含まれる有機物の総量が、1mg/m3以下であることを特徴とする。この場合、有機物の濃度が十分に低いので、擬似面光源等に多少のクモリ物質が付着したとしても、クモリが進行するまでに長時間を要する。つまり、実用上問題となるレベルのクモリの発生を抑制することができるので、照射対象の照度が低下して例えば露光において解像度等が低下することを防止できる。また、光路中に各種有機物質が存在することによって照明光のエネルギーが低下することも防止される。
【0025】
なお、第16の発明に係る照明光源装置において、前記気体に含まれるフタル酸エステル類の総量が0.01mg/m3以下であることが好ましい。
【0026】
また、第16の発明に係る照明光源装置において、前記気体に含まれる有機シリコン類の総量が0.01mg/m3以下であることが好ましい。
【0027】
また、第17の発明は、第1〜16の発明に係る照明光源装置において、前記気体に含まれるNH3又はNH4 +基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする。この場合、NH3、NH4 +イオン濃度が十分低いので、硫酸アンモニウムやその他のアンモニウムイオンを含む化合物などの曇り物質の発生を抑制することができ、照射対象の照度が低下することを防止できる。
【0028】
また、第18の発明は、第1〜17の発明に係る照明光源装置において、前記気体に含まれるSOX又はSOX基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする。この場合、SOX、SOXイオン濃度が十分に低いので、硫酸アンモニウム等の曇り物質の発生を抑制することができ、照射対象の照度が低下することを防止できる。
【0029】
また、第19の発明は、第1〜18の発明に係る照明光源装置において、前記気体に含まれるNOX又はNOX基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする。この場合、NOX、NOXイオン濃度が十分に低いため、硫酸アンモニウム等の曇り物質の発生を抑制することができ、照射対象の照度が低下することを防止できる。
【0030】
また、第20の発明は、第1〜19の発明に係る照明光源装置において、前記気体に含まれるCl2又はCl−基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする。この場合、Cl2、Cl−イオン濃度が十分に低いため、塩化アンモニウム等の曇り物質の発生を抑制することができ、照射対象の照度が低下することを防止できる。
【0031】
また、第21の発明は、第1〜20の発明に係る照明光源装置において、前記気体に含まれるBr2又はBr−基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする。この場合、Br2、Br−イオン濃度が十分に低いため、臭化アンモニウム等の曇り物質の発生を抑制することができ、照射対象の照度が低下することを防止できる。
【0032】
また、第22の発明は、第1〜21の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記気体を通過させるケミカルフィルタをさらに備えることを特徴とする。この場合、冷却用の気体から有機物や無機物が除去されるので、より清浄なガスによる冷却が可能になる。
【0033】
なお、第22の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段は、前記ケミカルフィルタを経由した冷却用の気体を前記擬似面光源の周囲に供給する気体供給手段と;前記擬似面光源の周囲の気体を排気し、且つ排気された気体の少なくとも一部を前記ケミカルフィルタへ導く気体排気手段と;を備えることが好ましい。
【0034】
また、第23の発明は、第1〜22の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記冷却気体路に空気を流通させることを特徴とする。この場合、安価な空気を利用するので、ランニングコストを低減することができる。
【0035】
また、第24の発明は、第1〜22の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記冷却気体路に窒素を含有するガスを流通させることを特徴とする。この場合、比較的不活性な窒素含有ガスを使用するので、汚染物質の発生を防止できる。
【0036】
また、第25の発明は、第1〜22の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記冷却気体路に酸素を含有するガスを流通させ、前記冷却気体路の周囲の部材をオゾン耐性のある材料で形成することを特徴とする。この場合、紫外光の存在下で酸素ガスから有機物等を分解する性質を有するオゾンガスが発するが、前記冷却気体路の周囲の部材をオゾン耐性のある材料で形成することにより、装置寿命を長くすることができる。さらに、発生したオゾンガスによって付着した有機系汚染物質を積極的に分解・除去することもできる。
【0037】
また、第26の発明は、第1〜22の発明に係る照明光源装置において、前記気流形成手段が、前記冷却気体路にヘリウムを含有するガスを流通させることを特徴とする。この場合、空気に比較して熱伝導率や定圧比熱が大きく擬似面光源等を効率よく冷却することができ、擬似面光源等の温度管理が容易になる。
【0038】
また、第27の発明に係る照明光源装置は、複数の単位固体光源を有し当該複数の単位固体光源からの照明光によって擬似面光源を形成する光源装置と、前記擬似面光源にクモリ物質が付着することを防止するクモリ防止手段とを備えることを特徴とする。
【0039】
上記照明光源装置では、クモリ防止手段によって前記擬似面光源にクモリ物質が付着することを防止するので、照射対象の照度が低下して例えば露光において解像度等が低下することを防止できる。また、光路中に各種有機物質が存在することによって照明光のエネルギーが低下することも防止される。
【0040】
また、第28の発明は、第27の発明に係る照明光源装置において、前記クモリ防止手段が、前記擬似面光源の周囲に気体が通過する気体路を形成することを特徴とする。この場合、気流の供給によって簡易にクモリ物質の付着を防止することができる。
【0041】
また、第29の発明は、第28の発明に係る照明光源装置において、前記クモリ防止手段が、前記擬似面光源の周囲に有機物質の総量が所定未満の気体を供給することを特徴とする。この場合、有機物質の濃度が十分に低いので、擬似面光源等に多少のクモリ物質が付着したとしても、クモリが進行するまでに長時間を要する。つまり、実用上問題となるレベルのクモリの発生を抑制することができる。
【0042】
また、第30の発明は、第29の発明に係る照明光源装置において、前記気体に含まれる有機物の総量が、1mg/m3以下であることを特徴とする。
【0043】
また、第31の発明は、第28〜30の発明に係る照明光源装置において、前記クモリ防止手段が、前記気体路の上流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲に前記気体を供給する気体供給手段と、前記気体路の下流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲の気体を排気する気体排出手段との少なくとも一方を有することを特徴とする。この場合、気体供給手段による気体の吹き出し、又は気体排出手段による気体の吸い込みによって所望の流量の気流を簡易に形成することができるので光源光等によって有機物質等が活性化しても、クモリ物質として付着する前に除去することができる。
【0044】
また、第32の発明は、第28〜30の発明に係る照明光源装置において、前記クモリ防止手段は、前記アレイ状に配置された複数の単位固体光源のうちの少なくとも1つに関連して設けられて、前記擬似面光源の光射出側とは反対側から前記光射出側へ向けて前記気体路を形成するための気体供給手段を有することを特徴とする。この場合、気体供給手段による気体の吹き出しによって所望の流量の気流を簡易に形成することができ、擬似面光源の正面で発生したクモリ物質を擬似面光源から離間するように移動させることができる。
【0045】
また、第33の発明は、第27〜32の発明に係る照明光源装置において、前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備えることを特徴とする。この場合、格納容器の存在によって、汚染された外気に擬似面光源がさらされることを防止できる。また、格納容器の形状等を調節することにより、擬似面光源の周囲に形成される気流の速度を調節することができ、発生したクモリ物質を迅速に除去することができる。
【0046】
また、第34の発明は、第33の発明に係る照明光源装置において、前記クモリ防止手段が、前記気体供給手段と前記気体排出手段との双方を備え、前記気体供給手段が、前記格納容器の内部に前記気体を供給し、前記気体排出手段が、前記擬似面光源の前記周囲の気体を前記格納容器の外部へ排出することを特徴とする。この場合、格納容器への吸気及び排気を確保することができ、格納容器内に安定した気流を形成して擬似面光源の周囲に常に新鮮な気体を供給することができる。
【0047】
また、第35の発明は、第31、34の発明に係る照明光源装置において、前記気体供給手段が前記気体を吐出する吐出部を有し、前記気体排出手段が前記擬似面光源の前記周囲の気体を吸引する吸引部を有し、前記吐出部及び前記吸引部が、前記擬似面光源からの光束の光路外であって前記擬似面光源の側方の位置に互いにほぼ対向するように配置されることを特徴とする。この場合、擬似面光源の周囲に一定方向の気流を形成することができ、気体が滞留することを防止してクモリ物質の蓄積を防止できる。
【0048】
また、第36の発明は、被照射面を照明する照明装置において、第1〜35の発明に係る照明光源装置を備えることを特徴とする。
【0049】
上記照明装置では、上述の照明光源装置からの照明光を利用することができるので、十分な照明強度を確保しつつ、長い発光寿命と高い発光効率とを達成することができるとともに、照明光の波長の任意性を極めて高めることができる。また、例えば冷却用の気体が通過する冷却気体路を前記擬似面光源の周囲に形成するので、比較的少量の冷却用の気体を所望の流速で擬似面光源の周囲に供給し通過させることができ、コストを抑えつつ効率的な冷却を達成することができる。
【0050】
また、第37の発明は、マスクのパターンを感光性基板上に転写する露光装置であって、被照射面又は被照射面と光学的に共役な位置に配置された前記マスクを照明するために第36の発明に係る照明装置を備えることを特徴とする。
【0051】
上記露光装置では、上述の照明装置を備えるので、発光寿命と高い発光効率を有する照明装置を利用しつつ、所望の波長の照明光によって十分な照明強度すなわち光量で露光処理を行うことができる。この際、例えば冷却用の気体が通過する冷却気体路を前記擬似面光源の周囲に形成するので、コストを抑えつつ効率的な冷却を達成することができ、長時間に亘って安定した露光処理を行うことができる。
【0052】
また、第38の発明は、第37の発明に係る露光装置において、前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備え、前記擬似光源及び前記格納容器が、一体的に交換可能なユニットであることを特徴とする。この場合、経時劣化したり無視できないクモリが付着した擬似面光源をユニット単位で交換もしくは修理することができ、露光装置の保守を経済的なものとすることができる。
【0053】
また、第39の発明は、第37,38の発明に係る露光装置において、前記擬似面光源から射出される光が、波長が400nm以下の光を含むことを特徴とする。この場合、露光の解像度が向上するが、光のエネルギーが強く、クモリの原因となる汚染物質も発生しやすいが、清浄な冷却用の気体の効率的な供給によって、長時間に亘って高精度の露光処理が可能になる。
【0054】
また、第40の発明は、第37〜39の発明に係る露光装置を用いた露光方法であって、被照射面又は被照射面と光学的に共役な位置に配置された前記マスクを照明する照明工程と、前記マスクの前記パターンを前記感光性基板上に転写する転写工程とを含むことを特徴とする。
【0055】
上記露光方法では、上述の露光装置を用いるので、十分な照明強度で露光を行うことができるとともに、照明装置の部分を長時間に亘って効率よく高精度で動作させることができる。つまり、例えば冷却用の気体が通過する冷却気体路を前記擬似面光源の周囲に形成するので、コストを抑えつつ効率的な冷却を達成することができ、長時間に亘って安定した露光処理を行うことができる。
【0056】
【発明の実施の形態】
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。この露光装置10は、照明光源装置2と、照明光学系4と、マスクステージ5と、投影光学系6と、プレートステージ7と、主制御系8とを備え、プレート(感光性基板)PL上にマスクMAの像を投影することによって露光処理を行う。
【0057】
ここで、照明光源装置2は、固体光源ユニット21と、電源装置22と、コリメートレンズ23と、格納容器24と、給排気装置25とを備える。このうち、固体光源ユニット21は、従来の高圧水銀ランプに代わる光源装置であり、発光ダイオード(LED)のパッケージである単位固体光源をアレイ状に配列した発光ダイオードアレイからなる。このような構造を有することから、固体光源ユニット21は、基準光軸AX方向に垂直な方向に一定の面状の広がりを有する擬似面光源を形成する。固体光源ユニット21は、電源装置22から供給される駆動電流によって適当な輝度で発光し、固体光源ユニット21の各発光部から射出される所定波長の単色の照明光は、コリメートレンズ23に入射して平行光束とされる。なお、電源装置22は、固体光源ユニット21から射出される照明光の全体的強度を段階的に或いは連続的に調整することができ、固体光源ユニット21から射出される擬似面光源内での2次元的強度分布を調整することもできる。
【0058】
固体光源ユニット21は、格納容器24中に収納されており、外気から遮断されている。この格納容器24は、溶融石英等の平板ガラスからなる光学窓24aを有し、交換ユニットとして図1に示す露光装置10のチャンバ12に対して着脱自在となっている。格納容器24には、吐出部である給気ポート26aと吸引部である排気ポート26bとがそれぞれ形成されている。給排気装置25からの冷却ガスは、給気ポート26aを介して格納容器24内に導入され、格納容器24内のガスは、導入された冷却ガスと置換されて排気ポート26bを介して格納容器24外に排出される。これらの給排気装置25、給排気ポート26a、26b等は、気流形成手段若しくはクモリ防止手段を構成する。
【0059】
なお、固体光源ユニット21が紫外域の照明光を発生し、格納容器24中に導入される冷却ガスが酸素を含むものである場合、固体光源ユニット21、格納容器24、光学窓24a、これらの固定・シール部材等をオゾン耐性のある材料で形成することが望ましい。つまり、紫外光の存在下で酸素ガスから有機物質等を分解するオゾンガスが発するが、固体光源ユニット21、格納容器24、光学窓24a、これらの固定・シール部材等をオゾン耐性のある材料で形成するならば、照明光源装置の寿命を長くすることができる。
【0060】
図2は、照明光源装置2の冷却機構の構成を主に説明する図である。照明光源装置2に設けた給排気装置25は、冷却ガス送出装置25aと、ケミカルフィルタ25bと、冷却ガス吸引装置25cと、ガス流路切替装置25dと、温度調節装置25eと、給排気制御装置25fとを備える。
【0061】
ここで、冷却ガス送出装置25aは、温度調節装置25eで適当な温度に調節された冷却ガスをケミカルフィルタ25bに送り出す。この冷却ガス送出装置25aは、送風用のファン25kとこのファン25kを駆動するための電動機25jとを備えており、ケミカルフィルタ25bを介して給気ポート26aに必要な流量の冷却ガスを供給する。なお、冷却ガス送出装置25aは、給気ポート26aとともに気体供給手段を構成する。
【0062】
ケミカルフィルタ25bは、主として冷却ガス中の無機物質を物理吸着または化学吸着によって除去する第1フィルタ25mと、主として冷却ガス中の有機物質を物理吸着によって除去する第2フィルタ25nとを備える。第1フィルタ25mは、例えばセラミックスと適当な無機材料とを焼成して形成したセラミックハニカムフィルタとすることができ、第2フィルタ25nは、例えば活性炭等とすることができる。ケミカルフィルタ25bを経た冷却ガスは、不純物濃度が極めて低減されたものとなっている。具体的には、冷却ガスに含まれる有機物の総量が1mg/m3以下となっている。また、冷却ガスに含まれるNH3又はNH4 +基を含む化合物の総量が0.01mg/m3以下となっており、冷却ガスに含まれるSOX又はSOX基を含む化合物の総量が0.01mg/m3以下となっており、冷却ガスに含まれるNOX又はNOX基を含む化合物の総量が0.01mg/m3以下となっている。さらに、冷却ガスに含まれる気体に含まれるCl2又はCl−基を含む化合物の総量が0.01mg/m3以下となっており、冷却ガスに含まれるBr2又はBr−基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下となっている。
【0063】
以上において、冷却ガス中の有機物の総量を1mg/m3以下とすることにより、固体光源ユニット21の光源面すなわち擬似面光源に付着するクモリ物質を抑制することができるので、照射対象の照度が低下して露光において解像度等が低下することを防止できる。なお、特にフタル酸エステル類や有機シリコン類の総量が0.01mg/m3以下であることがクモリ発生防止の観点からは好ましい。
【0064】
同様に、NH3又はNH4 +基を含む化合物の総量を0.01mg/m3以下とすることにより、NH3、NH4 +イオン濃度が十分低いので、硫酸アンモニウム((NH4)2SO4)やその他のアンモニウムイオンを含む化合物などの曇り物質の発生を抑制することができ、ひいては固体光源ユニット21の擬似面光源に付着する曇り物質を抑制できるので、照射対象の照度が低下して露光において解像度等が低下することを防止できる。
【0065】
また、冷却ガス中のSOX又はSOX基を含む化合物の総量を0.01mg/m3以下とすることにより、SOX、SOXイオン濃度が十分に低いので、硫酸アンモニウム((NH4)2SO4)等の曇り物質の発生を抑制することができ、ひいては固体光源ユニット21の擬似面光源に付着する曇り物質を抑制することができるので、照射対象の照度が低下して露光において解像度等が低下することを防止できる。
【0066】
また、冷却ガス中のNOX又はNOX基を含む化合物の総量を0.01mg/m3以下とすることにより、NOX、NOXイオン濃度が十分に低いため、硫酸アンモニウム(NH4NO3)等の曇り物質の発生を抑制することができ、ひいては固体光源ユニット21の擬似面光源に付着する曇り物質を抑制することができるので、照射対象の照度が低下して露光において解像度等が低下することを防止できる。
【0067】
また、冷却ガス中のCl2、Cl−基、Br2、又はBr−基を含む化合物の総量を0.01mg/m3以下とすることにより、Cl2、Cl−イオン濃度やBr2、Br−イオン濃度が十分に低いため、塩化アンモニウム(NH4Cl)や臭化アンモニウム(NH4Br)等の曇り物質の発生を抑制することができ、ひいては固体光源ユニット21の擬似面光源に付着する曇り物質を抑制することができるので、照射対象の照度が低下して露光において解像度等が低下することを防止できる。
【0068】
冷却ガス吸引装置25cは、格納容器24内に導入されて使用済みとなった冷却ガスを格納容器24外に吸引する。冷却ガス吸引装置25cは、送風用のファン25pとこのファン25pを駆動するための電動機25qとを備えており、排気ポート26bを介して冷却ガス送出装置25aからの冷却ガス導入量に対応する排気を行う。なお、冷却ガス吸引装置25cは、排気ポート26bとともに気体排出手段を構成する。
【0069】
給気ポート26aは、格納容器24内に冷却ガスを噴出して格納容器24内に冷却ガスの気流を形成する。排気ポート26bも、格納容器24内の冷却ガスを吸引して格納容器24内に冷却ガスの気流を形成する。ここで、給気ポート26aと排気ポート26bとは、光路を避けつつ固体光源ユニット21を挟んで互いに対向する位置に配置されている。これにより、固体光源ユニット21の周囲には、冷却ガスが通過する一定方向の安定した冷却気体路が形成され、固体光源ユニット21の周囲で冷却ガスが滞留することが防止される。
【0070】
図3は、固体光源ユニット21の部分拡大断面図である。図面では一部のみを図示するが、固体光源ユニット21は、全体として矩形又は円形状の基板21a上に発光ダイオード(固体光源)21bを複数個、2次元アレイ状に配列した構造となっている。なお、発光ダイオード21bの個数や密度は、後述する図1のマスクMAやプレートPL上での照度の値が適当な値となるように適度に調節される。また、発光ダイオード21bの配列は、マスクMAの輪郭等を含む露光装置の仕様に応じて適宜変更される。
【0071】
各発光ダイオード21bは、横方向に空隙GAが形成された状態で、適当な配列で基板21a上に固定されている。また、基板21aには、発光ダイオード21bの支持位置を避けて孔21cが形成されている。つまり、各発光ダイオード21b間にその軸方向に延びる空隙GAが形成されており、この空隙GAが基板21aに形成された孔21cと連通して、軸方向に延びる空間である冷却気体路CPが形成される。この冷却気体路CPは、固体光源ユニット21によって形成される擬似面光源を横切るように延びており、冷却ガスをすべての発光ダイオード21bに並行して効率的に供給することができ、固体光源ユニット21の効率的冷却が可能になる。
【0072】
図2に戻って、ガス流路切替装置25dは、▲1▼給排気装置25で使用する冷却ガスを用途等に応じて変更したり、▲2▼給排気装置25における冷却ガスの流路を大気中等の外部に放出する開放型とするか、再利用する循環型とするかの切り替えを行うことができる。例えば、冷却ガスの流路を開放型とする場合、給排気制御装置25fから適当な駆動信号を出力することによって必要なバルブ25sを動作させて、空気、窒素ガス、ヘリウムガスのいずれか、又はこれらの混合ガスを冷却ガスとしてガス流路切替装置25dに供給する。ガス流路切替装置25dは、ガス流路切替装置25dから供給された冷却ガスを温度調節装置25eに供給するとともに、冷却ガス吸引装置25cを経て格納容器24外に排気された使用済みの冷却ガスをそのまま或いは適当に処理して大気中又は外部に排出する。
【0073】
一方、冷却ガスの流路を循環型とする場合、当初給排気制御装置25fからの駆動信号によってバルブ25sを開動作させて、空気、窒素ガス、ヘリウムガスのいずれか、又はこれらの混合ガスを冷却ガスとしてガス流路切替装置25dに供給する。その後、冷却ガスが格納容器24中に十分供給された段階で、バルブ25sを閉動作させて新規冷却ガスの供給を停止するとともに、冷却ガス吸引装置25cを経て格納容器24外に排気された使用済みの冷却ガスを再度温度調節装置25eに戻すことによって、冷却ガスの循環を行う。この際、ガス流路切替装置25dは、再度温度調節装置25eすなわち格納容器24に供給すべき冷却ガスの量と追加的に置換する新たな冷却ガスの量を適宜調節する。このように、冷却ガスを循環させて再利用する場合、ケミカルフィルタ25bの負担が軽減され、ケミカルフィルタ25bの寿命を大幅に延ばすことができる。ここで、格納容器24に供給される冷却ガスの供給量をV(l/min)とし、発光ダイオード21bの総数をnとし、発光ダイオード21bの出力をI(W)とするとき、
V/(I・n)>0.05 … (1)
の関係が満たされる。上記(1)の条件が満たされる場合、各発光ダイオード21bをその数量及び出力に応じて好ましい状態に冷却することができる。
【0074】
なお、空気、窒素ガス、ヘリウムガス等のガスは、露光装置を設置する工場設備に付属するものを利用することができる。つまり、工場配管を直接分岐してガス流路切替装置25dに導くことができる。特に空気については、高度のクリーンルームであればHEPA等から吐出されたものをそのまま使用することができる。なお、冷却ガスとしてヘリウムを含有するガスを用いる場合、空気に比較して熱伝導率や定圧比熱が大きく擬似面光源を構成する発光ダイオード21b等を効率よく冷却することができ、擬似面光源等の温度管理が容易になる。
【0075】
また、温度調節装置25eは不可欠のものではない。特に、冷却ガスの流路を開放型とする場合、工場の付属設備から供給される空気、窒素ガス等のガスは、通常温度管理されているので、冷却ガスの温度制御は不要となる。一方、冷却ガスの流路を循環型とする場合であっても、固体光源ユニット21における発熱は、水銀ランプ等に比較して極めて小さいので、使用済みの冷却ガスを温度調節装置25eを特に設けないで自然に冷却して直接ケミカルフィルタ25bに導くシステムも可能である。
【0076】
図1に戻って、照明光学系4は、フライアイレンズ41と、開口絞り42と、ミラー43と、コンデンサーレンズ系44、インテグレータセンサ45とを備え、マスクMAに対して波面分割重畳型のケーラー照明を可能にする。なお、この照明光学系4と上述の照明光源装置2とを組み合わせることによって照明装置となる。
【0077】
フライアイレンズ41は、正の屈折力を有する多数のレンズエレメントをその光軸が基準光軸AXと平行になるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。フライアイレンズ41を構成する各レンズエレメントは、マスクMA上において形成すべき照野の形状、ひいてはプレートPL上において形成すべき露光領域の形状と相似な矩形状の断面を有する。また、フライアイレンズ41を構成する各レンズエレメントの入射側の光学面は入射側に凸面を向けた球面状に形成され、射出側の光学面は射出側に凸面を向けた球面状に形成されている。
【0078】
したがって、フライアイレンズ41に入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、各レンズエレメントの後側焦点面には、固体光源ユニット21の一組の発光部に対応する擬似面状の光源像がそれぞれ形成される。すなわち、フライアイレンズ41の後側焦点面には、多数の擬似面光源像を2次元的に配列した多重の面光源すなわち2次光源像が形成される。
【0079】
フライアイレンズ41の後側焦点面に形成された2次光源像からの光束は、その近傍に配置されたσ絞りとも呼ばれる開口絞り42を通過する。開口絞り42は、後述する投影光学系6の入射瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、2次光源像のうち照明に寄与する範囲を規定するための可変開口部を有する。この可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定する重要なファクタであるσ値(投影光学系6の瞳面の開口EPの径に対するその瞳面上での2次光源像の口径の比)を所望の値に設定することができる。
【0080】
なお、フライアイレンズ41には、固体光源ユニット21からコリメートレンズ23を経た照明光が入射するが、この際、照明光を効率的にフライアイレンズ41に取り込むべく、フライアイレンズ41の入射側光学面の全体形状を照明光のビーム形状に一致させることが望ましい。
【0081】
コンデンサ光学系44は、フライアイレンズ41の各レンズエレメントの後側焦点面に形成された2次光源像から射出される照明光を、それぞれ平行光束としてプレートPL上に入射させる。つまり、フライアイレンズ41の各レンズエレメントの射出面に形成された多数の2次光源によって、プレートPL上に重畳してケーラー照明が行われるので、プレートPLが照明光によって極めて均一に照明される。
【0082】
インテグレータセンサ45は、露光中における照明光の強度を検出するためのものであり、フライアイレンズ41を出射してハーフミラー45aで部分的に反射された照明光の光量を検出して、主制御系8に出力する。なお、インテグレータセンサ45は、結像レンズを追加することによりプレートPLと光学的共役位置の照度を検出するものとすることもできる。
【0083】
マスクステージ5は、マスク駆動部51に駆動されて基準光軸AXに垂直な面内で2次元的に移動する。マスクステージ5の位置は、マスク駆動部51に設けたレーザ干渉計等によって計測され、主制御系8に出力される。主制御系8は、この位置情報に基づいてマスク駆動部51に設けたモータを駆動してマスクMAを目標位置に所望の速度で移動させることができる。
【0084】
投影光学系6は、屈折レンズ等の光学素子で構成されており、照明光によって照明されたマスクMAの像を適当な倍率でプレートPL上に投影する。なお、この投影光学系6の瞳面に設けた可変の開口EPは、照明光学系4に設けた開口絞り42と光学的に共役な配置となっている。
【0085】
プレートステージ7は、プレート駆動部71に駆動されて基準光軸AXに垂直な面内及び基準光軸AXに沿って3次元的に移動する。プレートステージ7の位置は、プレート駆動部71に設けたレーザ干渉計やフォーカスセンサ等によって計測され、主制御系8に出力される。主制御系8は、この位置情報に基づいてプレート駆動部71に設けたモータを駆動してプレートPLを目標位置に所望の速度で移動させることができ、プレートPL上に投影されるマスクMAの像の結像位置や結像状態を調節することができる。なお、プレートステージ7上には、照度センサ72が配置されている。この照度センサ72による検出信号は、後述する露光量制御のため主制御系8に対して出力される。
【0086】
主制御系8は、照明光源装置2、マスクステージ5、プレートステージ7等を適当なタイミングで動作させて、プレートPL上の適所にマスクMAの像を投影するとともに投影位置を変更しながら露光を繰り返す、いわゆるステップ・アンド・リピート型の露光処理を行う。なお、主制御系8にはハードディスク等の記憶装置が内臓されており、この記憶装置内には露光データファイルが格納されている。露光データファイルには、プレートPLの露光を行う上で必要となる処理及びその処理順が記憶されており、この処理毎に、プレートPL上に塗布されているレジストに関する情報(例えば、レジストの分光特性)、必要となる解像度、使用するマスクMA、照明光学系の補正量(照明光学特性情報)、投影光学系の補正量(投影光学特性情報)、及び基板の平坦性に関する情報等(所謂、レシピデータ)が含まれている。
【0087】
以下、図1に示す第1実施形態に係る露光装置10の動作について説明する。所定温度に保たれた固体光源ユニット21の擬似面光源からは、発光ダイオード21bに固有の単色の照明光が出力される。固体光源ユニット21からの光束は、コリメートレンズ23によりほぼ平行な光束に変換された後、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ41に入射する。フライアイレンズ41に入射した光束は波面分割され、各レンズエレメントの後側焦点面には2次光源像が形成される。各2次光源からの光束は、その近傍に配置された開口絞り42を通過し、ミラー43を介してコンデンサ光学系44の集光作用を受けた後、所定のパターンが形成されたマスクMAを重畳的に均一照明する。マスクMAのパターンを透過した光束は、投影光学系6を介して、感光性基板であるプレートPL上にマスクパターンの像を形成する。そして、投影光学系6の光軸すなわち基準光軸AXと直交する平面内においてプレートPLを二次元的に駆動制御しながら一括露光を行うことにより、プレートPLの各露光領域にマスクMAのパターンが逐次露光される。この際、主制御系8は、インテグレータセンサ45や照度センサ72からの出力に基づいて、固体光源ユニット21の出力を制御し、適正な照度すなわち露光量が確保されるようにする。
【0088】
上記第1実施形態の露光装置10では、発光ダイオード21bをアレイ状に配置した擬似面光源を備える固体光源ユニット21を用いるので、十分な照明強度を確保しつつ、長い発光寿命と高い発光効率とを達成することができる。また、発光ダイオード21bは、その組成を調整するバンド構造の変更によって可視から紫外域にかけて多様な波長の光を発生させることができるので、照明光の波長の任意性を極めて高めることができる。さらに、給排気装置25、給排気ポート26a、26b等によって、冷却ガスが通過する冷却気体路CPを固体光源ユニット21の擬似面光源の周囲に形成するので、比較的少量の冷却ガスを所望の流速で擬似面光源の周囲に供給し通過させることができる。これにより、冷却ガスを比較的少ない流量で無駄なく使用することができるので、コストを抑えつつ効率的な冷却を達成することができ、照明光を安定して出力させることができる。
【0089】
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係る露光装置について説明する。この露光装置は、第1実施形態の露光装置に部分的に変更を加えたものであり、同一部分には同一の符号を付し、重複説明を省略する。
【0090】
図4は、第2実施形態の露光装置に組み込まれる照明光源装置102の要部構成を説明する図である。この照明光源装置102においても、光学窓24aを有する格納容器124中に光学窓24aと対向するように固体光源ユニット121を収納している。この固体光源ユニット121中において、基板121a上に固定された発光ダイオード21bは、横方向に空隙GAが形成された状態で、2次元アレイ状に配列されている。ただし、基板121aには、冷却ガスを通すための孔は形成されていない。その代わりに、基板121aに沿って延びる発光ダイオード21b間の空隙GA用い、固体光源ユニット121によって形成される擬似面光源に沿った冷却気体路を形成することで固体光源ユニット21を冷却する。このような冷却気体路を形成するため、格納容器124には、吐出部である給気ポート126aと吸引部である排気ポート126bとが固体光源ユニット121を挟んで対向するように形成されている。図2に示す給排気装置25と同様の給排気装置に設けたケミカルフィルタ125bを通過した冷却ガスは、給気ポート126aを介して格納容器124内に導入され、格納容器124内のガスは、導入された冷却ガスと置換されて排気ポート126bを介して格納容器124外に排出される。この際、冷却ガスは、基板121aに沿って延びる発光ダイオード21b間の空隙GAだけでなく、基板121aの裏面側にも流される。
【0091】
図5は、固体光源ユニット121の正面構造を概念的に説明する図である。基板121a上には、発光ダイオード21bが適当な密度で2次元的に配列されている。これらの発光ダイオード21b間には、十分な幅の空隙GAが形成されており、固体光源ユニット121の擬似面光源に沿って空隙GAに対応する網目状の冷却気体路CPが形成されているので、この冷却気体路CPに沿って冷却ガスが滞留することなく通過する。
【0092】
図6は、固体光源ユニット121と光学窓24aとの間隔等に関する条件を説明する図である。擬似面光源に垂直な方向に関する空隙GAの長さをd1とし、発光ダイオード21bの頂点から光学窓24aまでの距離をd2とするとき、
d1>d2 … (2)
の条件を満足するようにする。この場合、冷却ガスの通路を十分に確保しつつ、各発光ダイオード21b間の空隙GAに十分な流速で冷却ガスを流すことができる。
【0093】
図7は、図5等に示す固体光源ユニット121を変形した固体光源ユニット221を示す。この固体光源ユニット221は、基板121a上に固定した第1層の発光ダイオード21b上に、第1層の発光ダイオード21bの空隙GAを部分的に埋めるように第2層の発光ダイオード221bを設けている。結果的に第2層の発光ダイオード221b間にも空隙GAが形成される。この場合、第1層の発光ダイオード21bと第2層の発光ダイオード221bとを併せた空隙GAの長さをd1とし、上述の式(2)が満たされるように、光学窓24aまでの距離d2を設定する。
【0094】
〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態に係る露光装置について説明する。この露光装置も、第2実施形態と同様に第1実施形態の露光装置に部分的に変更を加えたものである。
【0095】
図8は、第3実施形態の露光装置に組み込まれる照明光源装置302の要部構成を説明する図である。この照明光源装置302においても、光学窓24aを有する格納容器324中に光学窓24aと対向するように固体光源ユニット21を収納している。この場合、工場設備として設けられたガス供給システムの配管から延びるノズル326aを格納容器324中に延びるよう設けて吐出部とする。この際、ノズル326aの先端が固体光源ユニット21から射出する照明光の光路をさえぎらないように射出側に配置する。一方、固体光源ユニット21の裏面側における格納容器324の端部には、吸引部である排気ポート326bが形成されている。ノズル326aから吐出された冷却ガスは、格納容器324内において固体光源ユニット21の正面側に供給される。固体光源ユニット21を通過して固体光源ユニット21を冷却した冷却ガスは、排気ポート326bを介して格納容器324外に排出される。
【0096】
〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態に係る露光装置について説明する。この露光装置は、第1実施形態を変形した、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であり、基本的な構造は図1のものと同様である。
【0097】
この場合、図1に示すフライアイレンズ41の後側焦点面に形成された2次光源像からの光束が、不図示のリレーレンズを経て矩形スリット状の開口を有する視野絞りに入射する。この視野絞りは、フライアイレンズ41の入射面及びマスクMAと光学的に共役な位置に配置されており、マスクMA上には、視野絞りの開口の形状に対応して、矩形スリット状の照明領域が形成される。
【0098】
このように、スリット状の照明光でマスクMAを照明することにより、マスクMAを介したスリット状の光が投影光学系6を介してプレートPLに照射された状態となる。この状態で、マスク駆動部51及びプレート駆動部71を同期動作させることにより、マスクMAとプレートPLとを投影光学系6に対して矩形スリット状の照明領域の短手方向に関して相対的に移動させて走査し、マスクMAに形成されたパターンの一部を順次プレートPLに設定された1つのショットに転写し、このような走査型の転写後にプレートPLをステップ移動させて他のショット領域に対する露光を同様にして行う。
【0099】
なお、この際用いる照明光源装置2は、図1及び図2のものに限らず、第2及び3実施形態として図4〜8に例示した各種照明光源装置102,302に置き換えることができる。
【0100】
このような露光装置においても、照明光源装置2,102,302を組み込むことにより、十分な照明強度を確保しつつ、長い発光寿命と高い発光効率とを達成することができるとともに、照明光の波長の任意性を高めることができる。さらに、給排気装置25、給排気ポート26a、26b等によって、冷却ガスが通過する冷却気体路CPを固体光源ユニット21等の擬似面光源の周囲に形成するので、比較的少量の冷却ガスを所望の流速で擬似面光源の周囲に供給し通過させることができ、コストを抑えつつ効率的な冷却を達成することができ、照明光を安定して出力させることができる。
【0101】
〔第5実施形態〕
以下、第5実施形態に係る露光装置について説明する。この露光装置は、ステップ・アンド・スキャン方式に加え、露光領域の拡大を図るため、所謂マルチレンズ方式の投影光学系(不図示)を備える。つまり、この投影光学系は、1つの大型の投影光学系を用いるのではなく、小型の部分投影光学系を走査方向に直交する方向(非走査方向)に所定間隔をもって複数配列した第1の配列と、これらの部分投影光学系の配列の間に部分光学系が配置されている第2の配列とを走査方向に配置した構造をとる。具体的な装置構成は、照明光源装置を除き、特開平7−57986号公報に開示されたものと同様であり詳細な説明を省略する。なお、照明光源装置は、同公報の図2に示す水銀ランプ、楕円鏡等からなる光源に代えて、第1〜3実施形態に例示するような照明光源装置2,102,302を備える。
【0102】
このような露光装置においても、照明光源装置2,102,302を組み込むことにより、十分な照明強度を確保しつつ、長い発光寿命と高い発光効率とを達成することができるとともに、照明光の波長の任意性を高めることができる。さらに、給排気装置25、給排気ポート26a、26b等によって、冷却ガスが通過する冷却気体路CPを固体光源ユニット21等の擬似面光源の周囲に形成するので、比較的少量の冷却ガスを所望の流速で擬似面光源の周囲に供給し通過させることができ、コストを抑えつつ効率的な冷却を達成することができ、照明光を安定して出力させることができる。
【0103】
〔第6実施形態〕
以下、第6実施形態に係る露光装置について説明する。この露光装置は、前述の第2実施形態や第3実施形態と同様に、第1実施形態または第2実施形態の露光装置に部分的に変更を加えたものである。
【0104】
図9は、第6実施形態の露光装置に組み込まれる照明光源装置402の要部構成を説明する図である。この照明光源装置402においても、光学窓24aを有する格納容器424中に光学窓24aと対向するように固体光源ユニット421を収納している。この固体光源ユニット421中において、基板421a上に工程された発光ダイオード21bは、2次元アレイ状に配列されている。そして、固体光源ユニット421によって形成される擬似面光源の光射出側とは反対側から光射出側へ向けて冷却気体路を形成することで固体光源ユニット421を冷却する。このような冷却気体路を形成するため、吐出部であるノズル426aと吸引部である排気ポート426bとを備えており、ノズル426aは2次元アレイ状に配列されている発光ダイオード21bのそれぞれに対応して配置された吐出口を備えている。図2で示した給排気装置25と同様の給排気装置に設けたケミカルフィルタ425aを通過した冷却ガスは、ノズル426aを介して各々の発光ダイオード21bの裏面側(光射出側とは反対側)から格納容器424内に導入され、格納容器424内のガスは、導入された冷却ガスと置換されて排気ポート126bを介して格納容器424外へ排出される。この際、ノズル426aからの冷却ガスは、擬似面光源の裏面側から光射出側へ向けて冷却気体路を形成する。
【0105】
〔第1〜6実施形態の変形例〕
上述の各実施形態において、固体光源ユニット21の擬似面光源を構成する発光ダイオード21bの密度や配置は適宜変更することができる。
【0106】
例えば図10に示すように、固体光源ユニット21の射出面21gである擬似面光源の輪郭形状を、フライアイレンズ41の1つのエレメント41aの輪郭形状と相似形になるようにすることができる。これにより、フライアイレンズ41の射出面にほぼ一様に分布する2次光源を形成することができ、マスクの照明の均一性を高めることができる。
【0107】
図11は、固体光源ユニット21の射出面21gからフライアイレンズ41までの一構成例を示す図である。また、図12は、図フライアイレンズ41の1つのエレメント41aにおける入射面の形状を示す図、図13は固体光源ユニット21の射出面21gの形状を示す図である。ここで、フライアイレンズ41の1つのエレメント41aの入射面の一方の長さをa、他方の長さをb、複数個の光ファイバ21dを束ね合わせた射出端21gの形状において一方の長さをA、他方の長さをBとする。さらに、コリメートレンズ22の焦点距離をf1、フライアイレンズ41の焦点距離をf2としたとき、
A×f2/f1≦a
及び
B×f2/f1≦b
の関係が成り立つようにする。これにより、光源の射出端21gからの照明光を各フライアイレンズ41に無駄なく取り込むことができるようになり、照明光のパワー(照明効率)を高めることができる。
【0108】
また、固体光源ユニット21においては、特定の固体光源21aから射出される照明光の時間的に変化する光量の最大値をPmax、最小値をPminとしたとき、その固体光源から射出される照明光の光量の平均リップル幅ΔPは、
ΔP=(Pmax−Pmin)/(Pmax+Pmin)
により算出される。ここで、フライアイレンズ41の入射端において要求される光量のリップル幅をΔWとしたとき、固体光源21aの数nは
n≧(ΔP/ΔW)2
の条件を満たすものとできる。この条件を満足することにより、つまり、固体光源21aの数nを(ΔP/ΔW)2より多くすることにより、固体光源ユニット21を構成する個々の固体光源21aから射出される光出力のばらつきが平均化され、その平均化効果によって安定した光出力を有する固体光源ユニット21を提供することができる。
【0109】
また、固体光源ユニット21を構成する固体光源21aの波長、光量等の出力特性に固有のばらつきがある場合、それら出力特性の異なる複数個の固体光源21aを光源として用いることにより、光源の出力特性のばらつきが均一化される。このように均一化された照明光は、さらにフライアイレンズ41を経て均一化される。図14は、各固体光源21aの出力特性のばらつきを均一化した状態をグラフ化した図である。それぞれ異なった出力特性を持つ固体光源21aを均一化して、グラフ化したものが波長特性AVEである。このように、出力特性の異なる複数個の固体光源21aを組み合わせたものを固体光源ユニット21に使用した場合において、均一化効果により安定した光出力を有する照明光を得ることができる。
【0110】
また、露光装置が走査型露光装置である場合に、同期ブラインドを備えてもよい。図15は、走査型露光装置の構成図である。この露光装置は、投影光学系に対して、マスクステージ5及びプレートステージ7が移動しつつ、マスクMAのパターンをプレート上に転写する走査型露光装置であり、同期ブラインド(可動ブラインド機構)91を有する。その他の点においては、第1実施形態に係る露光装置と同一の構成を有する。
【0111】
図15に示すように、マスクMAの近傍には、固定ブラインドBL0と、可動ブラインド機構91とが配置されており、図16に示すように、この可動ブラインド機構91は、4枚の可動ブレードBL1,BL2,BL3,BL4からなる。可動ブレードBL1,BL2のエッジによって走査露光方向(X方向)の開口APの幅が決定され、可動ブレードBL3,BL4のエッジによって非走査方向の開口APの長さが決定される。また、4枚の可動ブレードBL1〜BL4の各エッジで規定された開口APの形状は、投影レンズ6の円形イメージフィールドIF内に包含されるように定められる。
【0112】
固定ブラインドBL0の開口と可動ブラインド機構91の開口APとを通過した照明光は図15に示すようにマスクMAを照射する。つまり、各可動ブレードBL1〜BL4によって形成される開口APと固定ブラインドBL0の開口とが重なっている領域についてのみ、マスクMAの照明が行われることになる。通常の露光状態においては、固定ブラインドBL0の開口の像がマスクMAのパターン面に結像されるが、マスクMA上の特定走査露光領域の周辺すなわち遮光部分の近傍領域の露光が行われる場合、4枚のブレードBL1〜BL4によって遮光部分の外側に照明光が入射することが防止される。すなわち、マスクステージ5の走査に際して、照明光源装置2から射出される光束とマスクMAとの相対位置に関する情報が監視される。この監視情報に基づいて、マスクMA上の特定走査露光領域の露光開始時や露光終了時において遮光部分の近傍領域について露光が始まると判断した場合、ブレードBL1,BL2のエッジ位置を移動させ、走査露光方向の開口APの幅を制御する。これにより、不要なパターン等がプレートに対して転写されるのを防止することができる。なお、この露光装置においては、マスクMA近傍に可動ブラインド機構91を設けているが、マスクMAと共役な位置であれば他の位置に可動ブラインド機構を設けても良い。
【0113】
また、露光装置に帯電防止手段を設けるようにしても良い。図17は、帯電防止手段を備えた露光装置の構成例である。その他の点においては、第1実施形態にかかる露光装置と同一の構成を有する。この露光装置においては、照明光源装置2のうち固体光源ユニット21の格納容器24と、投影光学系6等の露光装置本体を収容するチャンバ12とが仕切られた状態で設けられており、格納容器24とチャンバ12とが互いに電気的に接続され、さらにアースされている。すなわち、格納容器24とチャンバ12とが同電位に保たれている。また、固体光源ユニット21に電力を供給する電源装置22とプレート駆動部71等を含む露光装置本体に電力を供給する電源装置96とが別々に設けられており、それぞれアースされている。したがって、両電源装置22,96が互いに独立して相互の干渉を防止できるだけでなく、露光装置本体側からの静電気による固体光源ユニット21の破損を防止することができる。
【0114】
〔第7実施形態〕
以下、本発明の第7実施形態に係る投影露光方法について説明する。この投影露光方法は、第1〜6実施形態及びそれらの変形例の露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法である。この場合、ウェハ上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る。
【0115】
図18は、マイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。まず、図18のステップS40において、1ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップS42において、その1ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布され、プレートPLである感光性基板が準備される。その後、ステップS44において、上記実施形態に係る露光装置を用いて、マスクMA上のパターンの像がその投影光学系6を介して、その1ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。即ち、照明光源装置2,102,302、照明光学系4等を用いてマスクMAを照明することで、投影光学系6を介してマスクMA上のパターンの像がウェハ上に投影され露光転写される。
【0116】
その後、ステップS46において、その1ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップS48において、その1ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
【0117】
〔第8実施形態〕
以下、本発明の第8実施形態に係る投影露光方法について説明する。図19は、第1〜6実施形態及びそれらの変形例の露光装置を用いて、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を説明するためのフローチャートである。この場合、ガラス基板上に所定のパターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る。
【0118】
図19のパターン形成工程(ステップS50)では、この実施の形態の露光装置を用いてマスクのパターンをプレートPLである感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程(ステップS52)へ移行する。
【0119】
次のカラーフィルタ形成工程S52では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列され、或いはR、G、Bの3本からなるストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。 そして、カラーフィルタ形成工程(ステップS52)の後に、セル組み立て工程(ステップS54)が実行される。このセル組み立て工程では、パターン形成工程(ステップS50)にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程(ステップS52)にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネルすなわち液晶セルを組み立てる。
【0120】
セル組み立て工程(ステップS54)では、例えば、パターン形成工程(ステップS50)にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程(ステップS52)にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネルを製造する。その後、モジュール組立工程(ステップS56)にて、組み立てられた液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【0121】
なお、以上のようなマイクロデバイスの製造方法によれば、コストを抑えつつ効率的な冷却を達成することができ、照明光を安定して出力させることができる。
【0122】
以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、冷却ガス送出装置25aと冷却ガス吸引装置25cとは双方不可欠というものではなく、いずれか一方のみでもある程度の冷却気体路を形成することができる。
【0123】
また、格納容器24は不可欠のものではなく、図8に例示されるノズル326a等を活用することにより、固体光源ユニット21,121の周囲に冷却ガスの滑らかな気流を形成することができ、これによっても固体光源ユニット21,121を効率的に冷却することができる。
【0124】
また、固体光源ユニット21,121は、射出側及び裏面側の双方で冷却される必要はなく、例えば射出側、或いは裏面側のいずれかのみを冷却することもできる。
【0125】
また、上記第1〜第3実施形態及び変形例では、照明光源装置2,102,302及び照明光学系4をケーラー照明型の構成としているが、これらをクリティカル照明型の照明系とすることもできる。この場合、固体光源ユニット21によって形成される擬似面光源の像を、例えばコリメートレンズ23に代わる適当な結像レンズによってフライアイレンズ41の入射側の光学面全体に投影する。この際、フライアイレンズ41を構成する各レンズエレメントの入射側の各光学面は、マスクMAと光学的に共役な位置若しくはその近傍となる。
【0126】
また、上記第1〜第3実施形態及び変形例では、露光装置が基本的に屈折光学系で構成される場合について説明したが、照明光源装置2,102,302、照明光学系4、投影光学系6等は、すべて等価若しくは類似の機能を有する反射光学系又は反射屈折光学系に置き換え得ることはいうまでもない。
【0127】
また、上記第1〜第3実施形態及び変形例では、照明装置にオプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ等を用いているが、これに代えて、反射型のフライアイ・インテグレータや、ロッド型又はシリンダ型のインテグレータを用いてもよい。なお、ロッド型のインテグレータを用いる場合には、擬似面光源(発光ダイオードアレイ)の形状とロッドの断面形状を相似形とすることが好ましい。また、例えば特開2002−75824号公報や特開2002−353090号に開示されるような2組以上の1次元シリンダレンズアレイを備えるシリンダ型インテグレータを用いる場合には、シリンダ型のインテグレータを構成する一方のシリンダレンズアレイのピッチとこれに直交して配置される他方のシリンダレンズアレイのピッチとで形成される矩形領域(オプティカルインテグレータの射出面側の光学面の有効領域と、擬似面光源光源(発光ダイオードアレイ)の形状とを相似形にすることが好ましい。。
【0128】
また、上記第1〜第6実施形態及び変形例では、ステップ・アンド・リピート型又はステップ・アンド・スキャン型の露光装置を例として説明したが、プロキシミティ方式の露光装置に本発明に係る照明装置若しくは露光装置を適用してもよい。この場合には、投影光学系が存在しないことから像面照度を高くすることができる。
【0129】
また、上記第1〜第3実施形態等では、固体光源として発光ダイオードを用いているが、レーザダイオードその他の各種の固体光源を用いるこができる。
【0130】
また、上記第1〜第3実施形態等では、マスクMAを固定的なものとして説明したが、マスクMAは、周期的に配列された複数のスイッチ素子等によって投影すべきパターンを生成する可変パターン生成装置とすることができる。ここで、「可変パターン生成装置」とは、非発光型画像表示素子を意味し、空間光変調器(spatial light modulator)とも呼ばれ、光の振幅、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器と反射型空間光変調器とに分けられる。透過型空間光変調器には、透過型液晶表示素子(LCD: liquid crystal display)、エレクトロクロミックディスプレイ(ECD)等が含まれる。また、反射型空間光変調器には、DMD(digital mirror device, or digital micro−mirror device)、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ(EPD: electrophoretic display)、電子ペーパ(又は電子インク)、光回折ライトバルブ(grating light valve)等が含まれる。このような可変パターン生成装置を用いた場合、可変パターン生成装置に形成された任意かつ可変のパターンをプレートPL上に投射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る露光装置の全体の概略構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施形態に係る照明光源装置の構成を示すブロック図である。
【図3】固体光源ユニットの部分拡大断面図である。
【図4】第2実施形態に係る照明光源装置の構成を示す正面図である。
【図5】図4の照明光源装置における空気の流れを例示する正面図である。
【図6】図4の照明光源装置における光源ユニットの配置を示す側面図である。
【図7】図6の光源ユニットの変形例を示す側面図である。
【図8】第3実施形態に係る照明光源装置の構成を示すブロック図である。
【図9】第6実施形態に係る照明光源装置の構成を示すブロック図である。
【図10】固体光源ファイバの射出面の外形をフライアイレンズのレンズエレメントの外形に対して相似にする場合を説明する図である。
【図11】固体光源ファイバの射出面の外形とフライアイレンズのレンズエレメントの外形との関係を説明する図である。
【図12】固体光源ファイバの射出面の外形とフライアイレンズのレンズエレメントの外形との関係を説明する図である。
【図13】固体光源ファイバの射出面の外形とフライアイレンズのレンズエレメントの外形との関係を説明する図である。
【図14】複数の固体光源からの照明光の合波による均一化の効果を説明する図である。
【図15】可動ブラインドを用いた走査を行う露光装置について説明する図である。
【図16】可動ブラインドの構造を説明する図である。
【図17】帯電防止機能を設けた露光装置について説明する図である。
【図18】第7実施形態に係るマイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する方法のフローチャートである。
【図19】第8実施形態に係るマイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法のフローチャートである。
【符号の説明】
2,102,302…照明光源装置、 4…照明光学系、 5…マスクステージ、 6…投影光学系、 7…プレートステージ、 8…主制御系、 10…露光装置、 21,221… 固体光源ユニット、 21b…発光ダイオード、 23…コリメートレンズ、 24…格納容器、 41…フライアイレンズ、 42…開口絞り、 44…コンデンサ光学系、 51…マスク駆動部、 71…プレート駆動部、 AX…基準光軸、 MA…マスク、 PL…プレート
Claims (40)
- アレイ状に配置された複数の単位固体光源を有する擬似面光源と、
冷却用の気体が通過する冷却気体路を、前記擬似面光源の周囲に形成する気流形成手段とを備えることを特徴とする照明光源装置。 - 前記気流形成手段は、前記冷却気体路の上流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲に前記冷却用の気体を供給する気体供給手段と、前記冷却気体路の下流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲の気体を排気する気体排出手段との少なくとも一方を有することを特徴とする請求項1に記載の照明光源装置。
- 前記気流形成手段は、前記アレイ状に配置された複数の単位固体光源のうちの少なくとも1つに関連して設けられて、前記擬似面光源の光射出側とは反対側から前記光射出側へ向けて前記冷却気体路を形成するための気体供給手段を有することを特徴とする請求項1に記載の照明光源装置
- 前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項記載の照明光源装置。
- 前記気流形成手段は、前記気体供給手段と前記気体排出手段との双方を備え、
前記気体供給手段は、前記格納容器の内部に前記冷却用の気体を供給し、
前記気体排出手段は、前記擬似面光源の前記周囲の気体を前記格納容器の外部へ排出することを特徴とする請求項4に記載の照明光源装置。 - 前記気体供給手段は、電動機と該電動機に駆動されるファンとを備えることを特徴とする請求項2又は請求項5に記載の照明光源装置。
- 前記気体供給手段は、工場設備から供給されるエアーを前記擬似面光源の前記周囲に供給することを特徴とする請求項2又は請求項5に記載の照明光源装置。
- 前記気体排出手段は、電動機と該電動機に駆動されるファンとを備えることを特徴とする請求項2又は請求項5に記載の照明光源装置。
- 前記気流形成手段は、前記擬似面光源の延在する面に沿って前記冷却気体路を形成することを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気体供給手段は前記冷却用の気体を吐出する吐出部を有し、
前記気体排出手段は前記擬似面光源の前記周囲の気体を吸引する吸引部を有し、
前記吐出部及び前記吸引部は、前記擬似面光源からの光束の光路外であって前記擬似面光源の側方の位置に互いにほぼ対向するように配置されることを特徴とする請求項2、請求項5又は請求項8の何れか一項に記載の照明光源装置。 - 前記擬似面光源の前記複数の単位固体光源は、各単位固体光源間が空隙を有するようにアレイ状に配置され、
前記気流形成手段は、前記空隙を前記冷却気体路とすることを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の照明光源装置。 - 前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、前記擬似面光源に垂直な方向に関する前記空隙の長さをd1とし、前記各単位固体光源の頂点から前記光学窓までの距離をd2とするとき、
d1>d2
の条件を満足することを特徴とする請求項11に記載の照明光源装置。 - 前記気流形成手段は、前記擬似面光源の延在する面を横切るように前記冷却気体路を設定することを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 気流形成手段は、吐出部を介して前記擬似面光源の前記周囲に前記冷却用の気体を供給する気体供給手段と、吸引部を介して前記擬似面光源の前記周囲の気体を排気する気体排出手段とを備え、
前記吐出部及び前記吸引部の何れか一方は、前記擬似面光源からの光の射出側であって前記擬似面光源からの光の光路外に位置決めされ、他方は、前記擬似面光源を挟んで前記光の射出側と反対側に位置決めされることを特徴とする請求項13に記載の照明光源装置。 - 前記単位固体光源の総数をnとし、各単位固体光源の出力をI(W)とし、前記気体の供給量をV(l/min)とするとき、
V/(I・n)>0.05
の関係を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項14の何れか一項に記載の照明光源装置。 - 前記気体に含まれる有機物の総量が、1mg/m3以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項15の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気体に含まれるNH3又はNH4 +基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項16の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気体に含まれるSOX又はSOX基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項17の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気体に含まれるNOX又はNOX基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項18の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気体に含まれるCl2又はCl−基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項19の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気体に含まれるBr2又はBr−基を含む化合物の総量が、0.01mg/m3以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項20の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気流形成手段は、前記気体を通過させるケミカルフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至請求項21の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気流形成手段は、前記冷却気体路に空気を流通させることを特徴とする請求項1乃至請求項22の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気流形成手段は、前記冷却気体路に窒素を含有するガスを流通させることを特徴とする請求項1乃至請求項22の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記気流形成手段は、前記冷却気体路に酸素を含有するガスを流通させ、
前記冷却気体路の周囲の部材をオゾン耐性のある材料で形成することを特徴とする請求項1乃至請求項22の何れか一項に記載の照明光源装置。 - 前記気流形成手段は、前記冷却気体路にヘリウムを含有するガスを流通させることを特徴とする請求項1乃至請求項22の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 複数の単位固体光源を有し、当該複数の単位固体光源からの照明光によって擬似面光源を形成する光源装置と、
前記擬似面光源にクモリ物質が付着することを防止するクモリ防止手段とを備えることを特徴とする照明光源装置。 - 前記クモリ防止手段は、前記擬似面光源の周囲に気体が通過する気体路を形成することを特徴とする請求項27に記載の照明光源装置。
- 前記クモリ防止手段は、前記擬似面光源の周囲に有機物質の総量が所定未満の気体を供給することを特徴とする請求項28に記載の照明光源装置。
- 前記気体に含まれる有機物の総量が、1mg/m3以下であることを特徴とする請求項29に記載の照明光源装置。
- 前記クモリ防止手段は、前記気体路の上流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲に前記気体を供給する気体供給手段と、前記気体路の下流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲の気体を排気する気体排出手段との少なくとも一方を有することを特徴とする請求項28乃至請求項30の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記クモリ防止手段は、前記アレイ状に配置された複数の単位固体光源のうちの少なくとも1つに関連して設けられて、前記擬似面光源の光射出側とは反対側から前記光射出側へ向けて前記気体路を形成するための気体供給手段を有することを特徴とする請求項28乃至請求項30の何れか一項に記載の照明光源装置。
- 前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備えることを特徴とする請求項27乃至請求項32のいずれか一項記載の照明光源装置。
- 前記クモリ防止手段は、前記気体供給手段と前記気体排出手段との双方を備え、
前記気体供給手段は、前記格納容器の内部に前記気体を供給し、
前記気体排出手段は、前記擬似面光源の前記周囲の気体を前記格納容器の外部へ排出することを特徴とする請求項33に記載の照明光源装置。 - 前記気体供給手段は前記気体を吐出する吐出部を有し、
前記気体排出手段は前記擬似面光源の前記周囲の気体を吸引する吸引部を有し、
前記吐出部及び前記吸引部は、前記擬似面光源からの光束の光路外であって前記擬似面光源の側方の位置に互いにほぼ対向するように配置されることを特徴とする請求項31又は請求項34に記載の照明光源装置。 - 被照射面を照明する照明装置において、
請求項1乃至請求項35の何れか一項に記載の照明光源装置を備えることを特徴とする照明装置。 - マスクのパターンを感光性基板上に転写する露光装置であって、
被照射面又は被照射面と光学的に共役な位置に配置された前記マスクを照明するために請求項36に記載の照明装置を備えることを特徴とする露光装置。 - 前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備え、
前記擬似光源及び前記格納容器は、一体的に交換可能なユニットであることを特徴とする請求項37に記載の露光装置。 - 前記擬似面光源から射出される光は、波長が400nm以下の光を含むことを特徴とする請求項37又は請求項38に記載の露光装置。
- 請求項37乃至請求項39の何れか一項に記載の露光装置を用いた露光方法であって、
被照射面又は被照射面と光学的に共役な位置に配置された前記マスクを照明する照明工程と、
前記マスクの前記パターンを前記感光性基板上に転写する転写工程とを含むことを特徴とする露光方法。
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